《园艺植物育种》第二节 花色与彩斑遗传.ppt

雁来红 （1）规则彩斑：花环、花心（花眼）、花斑、花肋和花边。 （2）不规则彩斑：花瓣上具有非固定图案的异色散点或条纹，形成“洒金”;有些花朵被划分为或大或小的异色部分，形成“二乔”或“跳枝”。 2、花瓣彩斑 （1）规则彩斑 花眼：指花瓣基部有异色斑点，这些斑点在花瓣上组成界限分明或不分明的“眼”或 “花心” 木槿 花边：花朵的外缘具有或宽或窄的异色镶边。 天人菊 矮牵牛 花斑：花瓣上的彩斑虽不呈现一定规则但为定型的图案。 蓝酒杯花 （4）斑色花 花瓣上呈现规则性或不规则性的彩斑。 （二）色素的生物合成及遗传调控 1、色素的生物合成 色素是细胞中的次生代谢物 色素合成过程中经多次化学反应 可进行多级调控的反应 视频：“色素的生物合成及其遗传调控改良” 思考：1、花色受到哪些基因的调控？ 2、花色改良的途径有哪些？ 1. 花色种类 纯色花：白色、黄色、红色、蓝色 间色花 变色花 斑色花 2. 花色表型测定的方法 比色卡 色差仪 苯丙氨酸 Phenylalanin 肉桂酸盐 Cinnamate 4-香豆酸盐 4-Coumarete 4-香豆酰- CoA 4-Coumaroyl-CoA 咖啡酰-CoA Caffeoyl- CoA 丙二酰- CoA Malonyl- CoA 柚配质-查尔酮 Naringeninchalone 圣草酚-查尔酮 Eriodictyolchalone 五羟黄酮 Pentahydroxyflavanone 柚配质（黄酮） Naringenin） 圣草酚 Eriodictyol 二氢杨梅黄酮 Dihydromyricetin 二氢堪非醇 Dihydrokaempferol 二氢槲皮醇 Dihydroquercetin 无色飞燕草色素 Leucoderlphinidin 无色天竺葵色素 Leucopelargonidin 无色花青素 Leucocyanidin 飞燕草色素 Derlphinidin 天竺葵色素 Pelargonidin 花青素 Cyanidin 飞燕草色素-3-糖苷 Derlphinidin-3-Glc 天竺葵色素-3-糖苷 Pelargonidin-3-Glc 花青素-3-糖苷 Cyanidin-3-Glc? 图1 花色素苷合成途径 注明： 为主要途径； 为辅助途径； 为菊花体内途径 2、花色的遗传调控 结构基因：不同植物共同具有的直接编码花青素代谢途径的生物合成酶的基因。 A、花青素生物合成酶基因 B、决定花色素种类基因 C、助色素基因 　　助色素单独含于细胞中是几乎无色，但它与花青素同时存在细胞中时，就与花青素形成一种复合体。这种复合体呈蓝色，与花青素本来的色调完全不同，这种复合体是产生蓝色花的重要原因。 鲁宾逊（1930）试验，从蓝色花瓣中提取色素，制成色素提取液，然后加入戊醇，除掉色素，蓝色提取液变成红色；当把助色素再加进去，又恢复蓝色。另一个实验即把蓝色提取液加热，则变成红色；冷却后恢复成蓝色. 在天然的花里，助色素多是类黄酮家族的成员，助色素的生成与控制色素种类的基因或决定色素含量的基因都有密切的关系。 　　　例如报春花，B基因显性时，助色素（黄酮）生成旺盛，而使花色苷生成减弱，使花呈蓝色效应。又如香豌豆，H基因具有促进旗瓣助色素的生成，产生蓝色效应。如果花青素生成的量比助色素生成的量多，则一部分花青素与助色素形成复合体，而使花瓣呈蓝色，多余的花青素仍保持红色不变，此时花瓣呈现紫色或紫红色。 A、转录因子 转录因子可以调控结构基因的时空表达。 花青素苷生物合成的每一步酶促反应可能是调节基因作用的靶位点。 利用转座子标签等技术现已分离出3类花青素合成相关的转录因子 R2R3-MYB蛋白，myc家族的bHLH蛋白，WD40蛋白。 调节基因：调节基因是指能够影响结构基因的表达方式和表达强度的基因。 B、调节花色素量的基因 花色由于色素含量的多寡，花色从浅色到深色，颜色的深浅也是基因决定的。 例如，紫花地丁花从白色到深蓝紫色，中间有过渡颜色，这是由于有A、B两组基因及其显隐性组合不同所致，aaBB基因呈白色,AAbb呈浅蓝紫色，AaBb呈蓝紫色，AABb和AABB均呈深蓝紫色。花色素的含量，随着A、B两组基因显性数的增加由少变多，花色由浅变深； 　　相反的四倍体金鱼草，花色由EI基因控制，有4个EI基因的近白色，3个的呈微红色，2个的淡红色，1个呈红色，0个的呈浓红色，即随着EI基因的增加，花色由红色逐渐变成淡色，说明EI基因对花色的形成有减退的作用。 C、花色素分布基因 　　在同一株植物中，根、茎、叶